技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种基于沙棘和葛根发酵制备抗氧 化剂原液的方法，该方法制得的抗氧化剂原液，以及由该抗氧化剂原液制备的抗 氧化液体饮料与抗氧化固体饮料，及它们各自的制备方法。
背景技术
环境污染的胁迫、食品的安全问题、高度竞争导致的精神压力所造成的健康 应激等，给我国人民特别是居住在城市的人群带来了极大的健康困扰。各种应激 持续激发体内活性氧和自由基的产生，导致人体的细胞和器官损伤和病变。现已 证实,动脉硬化、心脏病、肿瘤、肾病、肝病、糖尿病、白内障乃至早衰等80％ 以上疾病的发生和发展，均与体内自由基导致的氧化有关。
早在上世纪90年代，由世界17位著名抗氧化和自由基生物科学家在瑞士萨 斯费城召开了会议，签署了著名的《萨斯费城宣言》，宣言的主旨：“科学证据 显示，抗氧化剂在维持健康和预防疾病方面扮演了举足轻重的角色，政府机构、 科学家和保健专业人员有义务把这些知识推广和普及给大众”。至2008年，在《萨 斯费城宣言》签名的科学家已超过数百名。2008年3月，在北京也举办由中美 政商两界和科学家参加的抗氧化营养剂与国民健康国际论坛。论坛签署了抗氧化 《北京宣言》，宣言强调，研究抗氧化和自由基要与改善国民健康结合起来，在 环境治理、抗氧化研究和产业发展方面起引导作用。倡议展开抗氧化全民教育活 动，政府机构、医疗专业人士和公众共同参与，改善生存环境，改进饮食习惯， 减少疾病，提高生命质量。
本发明遵循以上宣言的宗旨，着眼于抗氧化研究与产业发展相结合，提出人 体网络抗氧化的创新技术。因为人体内的各种内源性抗氧化物(辅酶Q、超氧化 物歧化酶SOD、谷胱甘肽GSH)是防御自由基氧化胁迫的第一道防线；当其防御 能力减弱时，就需要补充各种食品或药品中的外源性抗氧化物，以有效地阻断和 消除各种氧化损伤，使身体保持健康状态，延缓衰老，这已被一般大众所理解。 目前市场上所有的抗氧化剂有维生素类，如Vc、VE；蔬果提取类，如葡萄籽胶 囊，番茄红素胶囊。由于机体内的自由基种类繁多，HO·、HOO-·、O2-、R00·、 等等，这些市售的抗氧化剂还不能单独全面地对抗繁多的自由基种类。因此寻求 一种便于人体吸收，全面高效、无毒、价廉的抗氧化剂，已成为营养、保健的研 究热点之一。
发明内容
为了能够克服上述现有技术中存在的问题，本发明的第一方面，提供了一种 基于沙棘和葛根发酵制备抗氧化剂原液的方法；本发明根据网络抗氧化创新理 论，利用微生物发酵技术对具有独特的营养素配比的天然药食同源产物-沙棘(活 性成份高达12类190多种，其中黄酮和酚类多达36种，维生素14种，脂肪酸 22种，、脂类42种，氨基酸8种，微量元素11种，三萜、甾体类化合物几十种 及磷脂、5－羟色胺等)和葛根(含有约12％的黄酮类化合物，包括大豆甙元、葛 根素等10余种；并含有胡萝卜甙、氨基酸、香豆素类等)，进行多菌种多层次发 酵加工，而成就提供了一种全面有效的抗氧化剂原液。该抗氧化剂原液为一种淡 黄至褐色的液态制剂，有酸味。
所述抗氧化剂原液的制备方法包括步骤：
(1)菌种制备：
将嗜酸乳杆菌，双岐杆菌分别转接入MRS液体培养基的锥形瓶中，在35-39 ℃培养48-72小时，待培养基浑浊后取出，然后放入2-4℃冰箱保存待用；将酿 酒酵母，产朊假丝酵母转接入马铃薯液体培养基的锥形瓶中，在28-32℃， 180-220rpm振荡培养48-72小时，待培养基浑浊后取出，然后放入2-4℃冰箱保 存待用；
(2)菌种复合培养：
菌种复合培养是指：制造一种环境，让多菌种能够同时共生共长。通过这项 菌种的选择配制培养技术，能利用多菌种的合成、分解、代谢作用，而得到较为 理想的发酵结果。
将步骤(1)培养的菌种按以下重量百分比配取：培养的菌种按以下重量百 分比配取：嗜酸乳杆菌10-35％，双岐杆菌10-35％，酿酒酵母10-25％，产朊假丝 酵母10-25％；
将以上配取的菌种按1：80-120比例放入以下配比的原液中：红糖5-10％、 磷酸盐0.5-5％、纯净水90-98％，放入发酵罐搅拌均匀后28-32℃半密闭培养0.5-2 天，再密闭培养，待pH小于3.60-4.00后培养10-15天；
(3)固液发酵生产：
取沙棘干果，洗净，晾干，粉碎；取葛根干果粉碎；
然后，进行复合发酵：将步骤(2)复合培养的菌液按1：30-50比例放入以下配 比的原料中：沙棘果粉30-60％，葛根果粉15-60％，红糖2-5％、磷酸盐1-5％、纯 净水40-80％，放入发酵罐搅拌均匀后25-32℃半密闭培养0.5-2天，密闭培养 12-15天；
(4)抗氧化剂原液的最终制备：
发酵罐内添加水，使固液比达到1：1-5，浸泡1-2天；
7000-12000r/min离心分离发酵固液；
发酵液经100-120℃高温瞬时灭菌，得所述抗氧化剂原液，装罐贮藏待用。
第二方面，提供了一种采用上述方法制得的抗氧化剂原液。
第三方面，提供了一种由所述抗氧化剂原液制得的抗氧化液体饮料。
第四方面，提供了一种所述抗氧化液体饮料的制备方法，包括以下步骤：
将所述抗氧化剂原液20-35％、蜂蜜0.5-2％、低聚糖10-20％、水50-70％，混 合搅拌，溶解而成。
第五方面，提供了一种所述抗氧化剂原液制得的抗氧化发酵粉。
第六方面，提供了一种所述抗氧化发酵粉的制备方法，包括以下步骤：
将所述抗氧化剂原液在冷冻干燥机内冷冻干燥成粉末，然后，配制成抗氧化 发酵粉。
第七方面，提供了一种所述抗氧化发酵粉制备的抗氧化固体饮料。
第八方面，提供了一种所述抗氧化固体饮料的制备方法，包括以下步骤：
按配比所述抗氧化发酵粉20-35％、低聚糖20-30％、乳糖40-55％、保护剂2-5％， 将所述抗氧化发酵粉和低聚糖及乳糖一起在制粒机内搅拌制粒，喷入溶解于适量 水中的保护剂，制粒机的进风温度60-80℃，出风温度40-60℃，待喷雾器内温 度降到25-35℃时出料而成。所述保护剂选自麦芽糊精、玉米淀粉、三氯蔗糖、 柠檬酸中的一种或者几种。
本发明采用国家食品药品监督总局规定的可用于保健食品的益生菌菌种、对 沙棘和葛根植物的果实部位进行复合发酵而成的发酵抗氧化剂。本发明的发酵抗 氧化剂不光保留了原材料中的有效生物活性成分，同时通过微生物的合成、分解、 代谢作用，产生了多达上百种小分子的有效生物活性物质，经机体代谢途径可直 接清除体内多种过量自由基，具有预防性，捕捉性、修复再生性等综合功效，可 有效抑制多种自由基的链式反应。发酵所得抗氧化剂的清除(·OH)率达80％左 右；清除DPPH含N自由基率达87％；5％抗氧化剂清除超氧阴离子率达50％；抗脂 质过氧化率达90％左右；体外总抗氧化能力达到16,900U/g。
表1抗氧化性营养物质表
上表1是本发明所述抗氧化剂(原液)的抗氧化性营养物质表，此外还有常 规营养成分：氨基酸，多种维生素，半乳糖等，以及多种微量元素：镁、锰、铁、 硒等。
本发明的优点为：通过多种益生菌的协同发酵技术，基于对沙棘和葛根有效 成分进行合成、分解、代谢转化，找到了一种生产具有全面抗氧化功能的抗氧化 剂的较为简易的加工方法，同时提供了能同时满足机体网络抗氧化的全面需求， 具有易吸收、效果显著等特点的有效的抗氧化剂。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施 方式。
实施例1抗氧化剂原液的制备
1.菌种制备
将从中国农业微生物菌种保藏管理中心购买的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，ACCC20065)、产朊假丝酵母(Candidautilis，ACCC20059)分别转 接入马铃薯液体培养基的锥形瓶中，在28℃，180-220rpm振荡培养48小时，待 培养基浑浊后取出，放入4℃冰箱保存待用；将嗜酸乳杆菌(L.acidophilus， ACCC10637)，双岐杆菌(Bifidobacteriumbifidum，ACCC11054)分别转接入 MRS液体培养基的锥形瓶中，在37℃培养48小时，待培养基浑浊后取出，放入 4℃冰箱保存待用。
2.菌种复合培养：
(1)将步骤1培养的菌种按以下重量百分比称取：酿酒酵母20％、产朊假 丝酵母20％、嗜酸乳杆菌30％、双歧杆菌30％；
(2)复合培养：将以上称取的菌种按1：100比例放入以下配比的原料中： 红糖10％、磷酸钠1.0％、纯净水89％，放入发酵罐搅拌均匀后28℃半密闭培养 0.5天，再密闭培养，待pH小于4.0后培养10天。
3.固液发酵：
(1)原料粉碎：沙棘干果洗净晾干，用粉碎机粉碎成40目；葛根果干用粉 碎机粉碎成40目。
(2)将沙棘粉和葛根粉按1:0.5比例，搅拌混合均匀沙棘葛根混合粉。。
(3)复合发酵：将2.复合培养的菌液按1：10比例放入以下配比的原料中： 沙棘葛根混合粉40％，红糖5％、磷酸钠1％、纯净水54％，放入发酵罐搅拌均 匀后28℃半密闭培养0.5天，30℃密闭培养15天；
4.抗氧化剂原液的制备
(1)发酵罐内添加水，使固液比达到1：4，浸泡1天，然后8000r/min离 心进行固液分离。
(2)分离后的沙棘葛根发酵液，经110℃高温瞬时灭菌，装罐贮藏，即成 食品和保健品加工的抗氧化剂原液。
实施例2抗氧化液体饮料的制备
1.菌种制备：同实施例1；
2.菌种复合培养：
(1)将步骤1培养的菌种按以下重量百分比称取：酿酒酵母25％、产朊假 丝酵母25％、嗜酸乳杆菌25％、双歧杆菌25％；
(2)复合培养：将以上称取的菌种按1：100比例放入以下配比的原料中： 红糖15％、磷酸氢那1.5％、纯净水83.5％，放入发酵罐搅拌均匀后30℃半密闭 培养1天，再密闭培养，待pH小于3.6后培养10天。
3.固液发酵：
(1)原料粉碎：沙棘干果洗净晾干，用粉碎机粉碎成40目；葛根果干用粉 碎机粉碎成40目。
(2)将沙棘粉和葛根粉按1:1比例，搅拌混合均匀成沙棘葛根混合粉。
(3)复合发酵：将2.复合培养的菌液按1：60比例放入以下配比的原料中： 沙棘葛根混合粉30％，红糖5％、磷酸氢钠1％、纯净水64％，放入发酵罐搅拌 均匀后30℃半密闭培养1.5天后，密闭培养13天；
4.抗氧化剂原液的制备：
(1)发酵罐内添加水，使固液比达到1：3，浸泡1天，然后10000r/min离 心固液分离。
(2)离心液经100℃高温瞬时灭菌，即成食品和保健品加工的抗氧化剂原 液。
5.液体饮料制备
将抗氧化剂原液配制成液体饮料：抗氧剂原液30％、蜂蜜1.5％、低聚果糖 15％、水53.5％，混合搅拌，溶解而成。
实施例3抗氧化固体饮料的制备
1.菌种制备：同实施例1；
2.菌种复合培养：同实施例2；
3.固液发酵：同实施例2；
4.抗氧化剂原液的制备：同实施例2；
5.抗氧化固体饮料的制备：
将抗氧化剂原液在冷冻干燥机按-45℃预冷，经13段程序升温真空冻干成粉， 得抗氧化发酵粉。按配比：所述抗氧化发酵粉25％、赤藓糖醇25％、乳糖40％、 保护剂2％、将所述抗氧化发酵粉和赤藓糖醇及乳糖一起在制粒机内搅拌制粒， 喷入溶解于适量水中的保护剂，制粒机的进风温度65℃，出风温度45℃，待喷 雾器内温度降到35℃时出料而成。
抗氧化发酵粉急性毒理测试结果：
黄曲霉毒素、沙门氏菌等有害菌群及重金属都达到未检出水平；小鼠灌胃 40ml/kg.bw未见急性中毒症状。
抗氧化发酵粉对小鼠血清抗氧化能力影响的试验结果：
抗氧化发酵粉能提高小鼠血清中GSH-Px，各组都能提高血清SOD的活力， 且降低血清中MDA含量，并增加血清中NO含量，见下表2：
表2
表2中，低、中、高剂量组分别在基础日粮中分别添加0.5g/kg、1.0g/kg、 1.5g/kg微生物源性所述抗氧化发酵粉，复合组添加0.5g/kg微生物源性所述抗氧 化发酵粉+0.17g/kgVC+0.05g/kgVE，对照组为进口抗氧化液剂。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但是，其只是作为范例，本发 明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明 进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精 神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。